Question

【題目】現(xiàn)有一種足夠長(zhǎng)的粗細(xì)均勻的圓柱形金屬電阻絲，截取長(zhǎng)度為L的一段來探究它在不同電壓下的電阻率及功率。

（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量它的直徑d，如圖甲所示，d=________mm

（2）這是某次測(cè)得的數(shù)據(jù)如下表記錄：

序號(hào)	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
電壓U(V)	0	0.30	0.60	0.90	1.20	1.50	1.80	2.10	2.40	2.70
電流I(A)	0	0.10	0.20	0.28	0.35	0.40	0.45	0.48	0.50	0.51

實(shí)驗(yàn)器材如圖所示，現(xiàn)已完成部分導(dǎo)線的連接，請(qǐng)根據(jù)上表數(shù)據(jù)推測(cè)，筆畫線代替導(dǎo)線在圖乙中完成余下導(dǎo)線的連接__________；

（3）若當(dāng)電壓表讀數(shù)為U，電流表讀數(shù)為I，則該電壓下此金屬絲的電阻率為___________（用U，I，L，d等字母表示）

（4）某同學(xué)根據(jù)數(shù)據(jù)表，畫出了該段金屬絲的伏安特性曲線，如圖所示.

①將這段金屬電阻絲接在一電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻為3Ω的電源兩端，這段金屬電阻絲功率為________W。（結(jié)果保留兩位小數(shù)）

②如圖丁，取長(zhǎng)度為x的該種金屬電阻絲，與①中電源，定值電阻串聯(lián)成閉合回路，恰使金屬電阻絲功率最大，則金屬電阻為電源內(nèi)阻的_______倍。

Answer 1

【答案】6.545 如圖：

0.90-0.99 2.5

【解析】

（1）螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)為6.5mm，可動(dòng)刻度讀數(shù)為0.01×4.5mm=0.045mm，所以螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為6.545mm

（2）需要測(cè)出電阻絲兩端電壓與通過電阻絲的電流，由表格數(shù)據(jù)分析可知電阻絲兩端電壓從零開始變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，實(shí)驗(yàn)電路如圖所示

（3）根據(jù)歐姆定律，根據(jù)電阻定律公式，電阻 ，

則電阻率

（4）①由圖象交點(diǎn)可知，電阻絲兩端電壓U=2.07V，電流I=0.46A，電阻絲功率：P=UI=0.95W （0.90－0.99均得分）

②電源內(nèi)阻與電阻R0整體等效為電源內(nèi)阻為，當(dāng)電阻絲電阻等于等效電源內(nèi)阻時(shí)電阻絲總功率最大，此時(shí)電阻絲阻值與電源內(nèi)阻之比為